O mar Negro tem uma área de 436 400 quilômetros quadrados, uma profundidade máxima le 2 206 metros, e um volume de 547 000 quilômetros cúbicos. Forma-se numa depressão elíptica de orientação leste-oeste, situada entre a Bulgária, a Geórgia, a Romênia, a Turquia e a Ucrânia, e é limitado pelas montes Pônticos, ao sul, e pelo Cáucaso a leste. Sua maior extensão leste-oeste é de cerca de 1 175 km.

O mar Negro apresenta um balanço hídrico positivo, que resulta num fluxo de 300 km³ de água por ano através dos estreitos do Bósforo e de Dardanelos para o mar Egeu, parte do Mediterrâneo. As águas mediterrâneas fluem para dentro do mar Negro como parte de um deslocamento hídrico de duas mãos; a água do mar Negro é mais fria e menos salgada e portanto flutua sobre as águas mais quentes e salgadas que vêm do Mediterrâneo e é por esse motivo que as pessoas conseguem flutuar nele. O mar Negro também recebe água doce dos diversos sistemas fluviais da Eurásia situados ao seu norte, dos quais oDon, o Dnieper e o Danúbio são os mais significantes.